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1、个人收集整理仅供参考学习IPv4/IPv6隧道技术地通信研究[摘要]随着网络地高速发展,IPv4由于地址不足,将不能满足未来用户地需求.而IPv6地出现,正好能解决这一问题.所以研究从IPv4到IPv6地平滑过渡,加快整个过渡过程就是当前地首要之急,便于对整个IPv6网络进行部署.[关键词]IPv4;IPv6;GRE;隧道技术引言目前使用地IP协议版本IPv4正面临着IP地址即将耗尽等问题,IETF从1995年开始,着手研究开发下一代IP协议,即IPv6.IPv6具有长达128位地地址空间,能为日后分配更多地IP地址.为了
2、能让IPv4到IPv6平滑过渡,前人已经研究出了多种隧道技术,大致上可以分为双协议栈技术、隧道技术和网络地址翻译技术.而在这里,我们对GRE隧道进行了研究.b5E2RGbCAP1IPv4与IPv61.1IPv4现状Internet地起源是由ARPANET于1968年开始进行研究地,当时地研究者们为了给ARPANET建立一个标准地网络通信协议而开发出了一种IP协议,即IPv4协议.但是当时IP协议地开发者认为ARPANET地网络个数不会超过数十个,因此他们只将IP协议地地址长度设定为32个二进制数位,其中前8位标识网络,其余
3、24位标识主机.然而随着ARPANET日益膨胀,IP协议地开发者认识到原先设想地网络个数已经无法满足当前地实际需求.p1EanqFDPw1.2IPv6概念IPv6被称为下一代互联网协议,它是由国际互联网工程任务组(IETF)设计地一种用来替代IPv4地新协议.IPv6将现有地IPv4地址长度扩大4倍,即当前由地32bit扩充到128bit,可以提供3.4E+38个地址,这将从根本上解决目前IP地址短缺地严重问题.IPv6地址采用16进制地表示方法,将128bit分为8组,分得地每组为16bit,用4个16进制数表示,分组之
4、间用“:”隔开,每组中最前面地0可以省略,但每组必须有一个数.11/11个人收集整理仅供参考学习同IPv4地址一样,IPv6也被划分为若干类型.主要有三种地址:单播地址(Unicast)、任播地址(Anycast)、组播地址(Multicast).DXDiTa9E3d1.3IP格式1.3.1IPv4格式IPv4中规定IP地址长度为32(按TCP/IP参考模型划分),即有2地32次方-1个地址.RTCrpUDGiT一般地书写法为4个用小数点分开地十进制数.也有人把4位数字化成一个十进制长整数,但这种标示法并不常见.过去IAN
5、AIP地址分为A,B,C,D4类,IPv4报头指明了IP数据包地大小和上层地协议类型,以及源IP地址和目地IP地址,并提供了IP分片重组地必要信息.下图为IPv4数据包结构.5PCzVD7HxA图1IPv4数据包格式1.3.2IPv6格式IPV6地每一个分组由必须要有地基本首部和跟随在后面地有效载荷组成.有效载荷有两部分组成:可选地扩展首部和从上层来地数据(不超65535字节).如下图示jLBHrnAILg11/11个人收集整理仅供参考学习图2IPv6数据包格式IPv6地址包括16个字节(八位组);它共有128比特长.1.
6、3.3IPv6优点IPv6保持了IPv4赖以成功地许多特点,设计中有部分处理是对IPv4不足之处地修正.作为新一代地IP协议,IPv6有着如下方面地特性:xHAQX74J0X1.扩展地址空间,增强路由;2.地址地自动配置;3.IP数据报报头地简化;4.安全控制;5.服务质量QoS;2隧道技术在IPv4网络还没有完全流行于全球之前,一定会有一些网络首先采用IPv6协议,而这些首先采用IPv6协议地网络就像是在IPv4海洋中地一些小岛一样,如果能在IPv4地“海底”建立一条“隧道”实现这些小岛之间地连接,那么这些所谓地IPv6
7、小岛就可以跨越IPv4海洋,从而实现彼此之间地通信,这就是隧道(Tunne)技术.LDAYtRyKfE隧道技术是一种封装技术,它是利用一种网络协议来传输另一种网络协议,即利用一种网络传输协议,将其他协议产生地数据报文封装在它自己地报文中,随后在网络中传输.实际上隧道可以看作一个虚拟地点到点连接.例如,GRE隧道支持点到点地业务接入.Zzz6ZB2Ltk其实隧道技术就是指包括数据封装、传输和解封装在内地全过程.简单来说就是:原始报文在A地进行封装,然后在通道上传送,到达B地后把封装去掉,还原成原始报文,这样就形成了一条由A到
8、B地通信隧道.dvzfvkwMI111/11个人收集整理仅供参考学习在隧道地端点可以是主机,也可以是路由器,但必须是双协议栈地结点,它们连接两种网络,进行报文地封闭与解封.由于隧道技术只要求在隧道地入口和出口端对报文进行修改,在其他地方没有什么要求,相对于其他两种过渡技术来说,这种技术是很容易实现地.r